فولادهای ابزار کربنی

فولادهای ابزار کربنی

اگر به آهن مذاب کربن اضافه شود پس از انجماد آلیاژی به دست می آید که فولاد نام دارد، مقدار کربن موجود در فولاد های مهندسی 1 الی 1.9 درصد است. البته در فولاد های کربنی علاوه برکربن عناصردیگری نظیر سیلسیم، گوگرد و منگنز نیز به مقدار کم وجود دارند برای به دست آوردن خواص مطلوب تر، عناصردیگری نظیر کروم، نیکل، تنگستن، تیتانیوم، وانادیوم و مولیبدن به فولاد ها اضافه می گردد. 

فولادهای کربنی بیشترین حجم تولید قطعات ریختگی فولادی را به خود اختصاص می دهند، این نوع فولادها متشکل از کربن، منگنز، سیلسیم، فسفر و گوگرد می باشند. کربن بیشترین تاثیررا در بهبود خواص مکانیکی قطعات تولیدی برعهده داشته و فسفرو گوگرد عناصر نامطلوب می باشند.

فولادهای ساده کربنی به سه گروه کم کربن (حداکثر 0.25 کربن)، فولادهای کربن متوسط (حداکثر0.25-0.50 کربن)، فولادهای پرکربن(بیش از0.55 کربن) تقسیم می گردند.

کاربرد فولادهای ابزار کربنی

فولادهای ابزار کربنی را به دلیل داشتن درصد بالایی از کربن و درصد پایینی از عناصر آلیاژی  می توان  در ساخت قطعات و ابزارهای متنوعی در صنایع مختلف استفاده نمود.هرکدام از فولادهای ابزار کربنی متناسب با میزان کربن موجود در آنها در قسمت های مختلفی از صنعت مورد استفاده قرار می گیرند، به عنوان مثال فولاد ابزاری کم کربن در ساخت قطعات مهندسی و فولاد ابزار کربن متوسط جهت ساخت قطعات در صنایع راه آهن، ماشین آلات، صنایع حمل و نقل و فولاد ابزار پرکربن در ساخت قطعاتی چون غلطک که نیاز به مقاومت به سایش بالا دارند، مورد استفاده قرار می گیرند.
البته لازم به ذکر است که ابزار کربنی ها کاربرد گسترده تری دارند و علاوه بر موارد فوق در ساخت قطعاتی چون ابزار دستی، ابزار آلات کشاورزی، آچار، پیچ و مهره، چکش، قالب برش و سایر ابزارآلات کاربردی، مورد استفاده قرار می گیرند.

مزایا و معایب استفاده از فولاد ابزار کربنی

فولاد های ابزار کربنی به دلیل درصد بالایی از کربن، دارای مقاومت به سختی خیلی بالایی می باشند و به طور کلی از سختی بالاتری نسبت به فولاد های سردکار و گرمکار برخوردار هستند, اما برخلاف فولاد های گرمکار دمای کاری آنها بسیار پایین تر می باشد و در صورتی که در دمای کاری بیشتر از 150 درجه سانتیگراد قرار بگیرند خواص خود را از دست می دهند.

یکی از نکات منفی فولاد های ابزار کربنی احتمال شکسته شدن و ترک برداشتن آن می باشد که در بعضی از فولاد های این گروه با افزایش عناصر آلیاژی نظیر مولیبدن, منگنز, سیلیسییم و وانادیوم تا حدودی این مشکل را برطرف کرده اند.
ماشین کاری در فولاد های ابزار کربنی بسیار وابسته به میزان درصد عنصر کربن آن می باشد، هر چه میزان کربن بیشتر باشد ماشین کاری خیلی سخت می شود و هرچه میزان آن کمتر باشد ماشین کاری آن بهبود پیدا خواهد کرد.
 
از معایب این دسته از فولاد دمای کاری پائین حداکثر تا 150 درجه سانتیگراد
احتمال ترک برداشتن و شکسته شدن به دلیل کربن بالا
ماشین کاری ضعیف به دلیل وجود درصد بالای کربن ( هرچقدر عنصر کربن کمتر باشد ماشین کاری بهبود می یابد)

گریدهای ابزار کربنی عرضه شده در حامیران

فولاد 1.1740 

فولاد 1.7040 با نام بهلر MS60 دارای سختی‌پذیری بالا، مقاومت به سایش پایین، چقرمگی مطلوب می‌باشد. این گرید از فولادهای ابزار کربنی در ساخت ابزارهای الماسه، تجهیزات ماشین‌های نساجی، قالب‌های برش، ابزارهای دستی همچون قلم‌های سر پهن و باریک، درفش و غیره کاربرد دارد.

فولاد 1.1121

فولاد 1.1121 به عنوان یکی از فولادهای خانواده ابزار کربنی از استحکام و سختی پذیری مناسبی برخوردار است. این گرید در ساخت قطعات سازه‌ای، ماشین‌آلات تحت سایش مثل بازوها، سمبه، ماتریس و غیره کاربرد دارد.

فولاد 1.1181

فولاد 1181 که با نام CK35  نیز شناخته شده می‌باشد در خانواده فولادهای عملیات حرارتی‌پذیر ساده کربنی قرار دارد. این گرید در اجزاء سازه‌ای صنایع ماشین سازی، قطعات و موتور اتومبیل، پیچ و مهره، محور قطار و شافت‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فولاد 1.1151

فولاد 1.1151 به عنوان یکی از فولادهای خانواده ابزار کربنی از ویژگی‌هایی چون استحکام پایین، سختی پذیری ضعیف، قابلیت ماشین‌کاری و آهنگری بالا برخوردار است و در ساخت قطعات ماشین‌آلات کاربرد دارد.